考虑特性分布的储能电站接入的电网多时间尺度源储荷协调调度策略（Matlab代码实现）

news2024/11/30 2:51:48

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

💥1 概述

1.1 抽水蓄能储能电站

1.2 电化学储能电站

1.3 需求响应资源的分类

1.4 日前调度优化模型

1.5 日内滚动调度优化模型

1.6 实时调度模型

📚2 运行结果

2.1 场景1

2.2 场景2

🌈3 Matlab代码实现

🎉4 参考文献

💥1 概述

文献来源：

为提高区域电网新能源消纳率,使电力系统运行成本最小,提高电力系统供电可靠性。提出考虑特性分布的储能电站接入的电网多时间尺度"源–储–荷"协调调度策略。综合储能电站、负荷侧各类需求响应资源的多时间尺度特性制定日前调度计划,并通过日内滚动与实时修正实现对预测数据更高精度的保证。以系统运行成本、弃风惩罚成本、失负荷惩罚成本为目标函数,建立多时间尺度调度模型。最后通过MATLAB平台调用商用软件包CPLEX完成混合整数规划优化,结果表明该调度策略可以达到系统运行成本最优,降低弃风率的效果。有效提高了"源–储–荷"系统的新能源消纳率。

近年来，我国对储能电站项目大力支持，实现了电网从“源网荷”系统向“源网荷储”系统的升

级。江苏建山储能电站、南京江北储能电站都是已建成的示范储能电站项目，采用电化学储能，通过配备智能“源网荷”互动终端设备，实现与原江苏地区电力系统的合并，并升级为“源网荷储”系统，大幅提升了江苏地区新能源消纳能力。

1.1 抽水蓄能储能电站

抽水储能电站主要由上水库、引水系统、抽水蓄能机组和下水库组成。在电力系统高峰负荷时发

电，在负荷低谷时抽水，达到机械能和电能转化的目的。抽水蓄能电站的发电运行原理与常规水电厂一致，机械能通过水轮机带动发电机转动，发出电能通过变压器接入电网。因此其调节速度与常规的水电机组一致，不具备快速调节能力。

1.2 电化学储能电站

电化学储能技术主要是通过蓄电池或超级电容技术实现电能与化学能的转化。综合能量效率可

以达到 85%~90%。电化学储能技术不同于常规机组，它有较快的反应速度和灵活调节能力，并且其能量密度很大，可以存储较大容量的电能。电化学储能技术能够较好地平抑分布式电源的出力波动，促进系统消纳，还具有环境适应性强、能够小型分散配置且建设周期短的技术优势。

1.3 需求响应资源的分类

负荷侧需求响应资源(demand response，DR)根据用户响应方式的不同分为电价型(price-based

demand response，PDR)和激励型(incentive-based demand response，IDR)2 种[12-14]。其中 PDR 可以通过制定不同的电价策略来改变用户的用电方式，常见的包括分时电价(time of use pricing，TOU)、实时电价(real time pricing，RTP)和尖峰电价(critical peak pricing，CPP)等；IDR 是指 DR 实施机构制定优惠政策来激励用户响应调度信号。主要包括直接负荷控制 (direct load control，DLC)、可中断负荷(interruptible load，IL)、需求侧竞价(demand side bidding，DSB)

和紧急需求响应(emergency demand response， EDR)。生活中常见有智能家电、智能楼宇等。

在本文模型中电价采用动态的日前定价模式，因此 PDR 需要在日前调度中确定。而 IDR 根据响

应电网调度指令时间的长短，可以分为以下几种：

1）A 类 IDR，计划提前 1 天制定。

2）B 类 IDR，响应时长 15 min~2 h。

3）C 类 IDR，响应时长 5~15 min。

4）D 类 IDR，实时做出响应。

1.4 日前调度优化模型

1.5 日内滚动调度优化模型

1.6 实时调度模型

详情见参考文献

📚2 运行结果

本文分为两个场景进行讨论与研究。

2.1 场景1

2.2 场景2

算例的结果表明：

1）2 种储能电站参与调度计划的制定能够提高风电消纳，降低风电惩罚成本从而降低系统运行成本。

2）电化学储能电站有快速调节能力，能够有效地对抽水蓄能储能电站的调节能力进行互补，为高发时期的风电与火电提供更好的存储空间。实现在不同时间的调峰效果。

3）多时间尺度能够更好地利用电化学储能电站和 DR 资源的快速调节能力。使得系统对预测数据的精确性有了更好的提升。

4）本文所提调度方法能够广泛适用在新能源出力受限的区域电网，提升风电消纳能力。